Регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B11/01 

(54) РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к автоматике, а именно к системам автоматического регулирования технологических процессов, может использоваться в адаптивных самонастраивающихся системах автоматического регулирования.

Известно устройство для регулирования технологических процессов, содержащее последовательно соединенные сумматор и трехпозиционный нульорган, охваченные отрицательной обратной связью, состоящий из инерционного звена, формирователя напряжения обратной связи и блока для дистанционного дискретного и аиалогового управле сия коэффициентом передачи | . :;

Недостатком такого устройства является нeбoJ7ьшoй диапазон изменения коэффициента передачи из-за небольт шого количества ступеней управления. Увеличение диапазона регулирования коэффициента передачи за счет уве2

личения количества ступеней усложняет устройство и сникает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор, содержащий сумматор, вый вход которого соединен с первым входом регулятора, второй вход через инерционное звено - с выходом блока управления, а выход - со входом

o трехпозициомного нуль-органа, первый вход блока управления подключен ко второму входу регулятора Г21.

Недостатком известного регулятйра являются малая надежность и низкая

S точность.

Цель йзобретеиия - повышение надежности и точности регулятора.

Эта цель достигается тем, что в регулятор введены первый и второй ключи, которые подключены к окне нулевого потенциала, входы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами трехпозиционного нуль-органа, а выходы - со вторым и третьим входами блока управления.

На чертеже приведена функциональная схема регулятора.

Регулятор содержит сумматор 1, трехпозиционный нуль-орган 2, инерционное звено 3, блок 4 управления, соде1жащий операционный усилитель 5, резисторы 6 -.9, первый и второй ключи 10 и 11, первый 12 и второй 13 входы регулятора.

Регулятор работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала на пераом входе регулятора 12 напряжение на выходе трехпозиционного нуль-органа 2 отсутствует. Первый и второй ключи Ш и М находятся в исходном состоянии. На втором вх.оде 13 регулятора, служащем для управления коэффициентом передачи, устанавливается требуемое значение сигнала. Это сигнал подается одновременно на оба входа операционного усилителя 5. Соотношения резисторов 6 и 8, а также 7 и 9 подобраны такими, что коэффициенты передачи по инв ертирующемуи неинвертирующему входам операционного усилителя 5 равньГ 1. Поэтому сигнал на выходе блока 4 управления,а следовательно, и на входе и выходе инерционного звена .3 отсутствует. При подаче на вход регулятора . сигнала, превышающего порог срабатывания трехпозиционного нуль-органа 2, происходит срабатывание трехпозиционного нуль-органа 2, происходит срабатывание трехпозиционного нуль-органа 2. На его выходе, являющемся выходом регулятора, появляется напряжение между общей шиной и одной из двух выходных клемм которое поступает на входы одного из ключей 10 или 11. Пусть полярность входного сигнала на первом входе регулятора 12 соответствует появлению напряжения на входе первого ключа 10. Первый ключ tO переходи в замкнутое состояние и соединяет неинвертирующий вход операционного усилителя 5 с общей шиной регулятора и шунтирует резистор 8, исключая неинвертирующий вход операционного усилителя 3 из работы. Коэффициент :передачи блока 4 управления при этом равен -I. На выходе блока:;

4 управления, а значит и на входе инерционного звена 3 появляется сиг-, нал, полярность которого определяется инвертирующим входом операционного усилителя 5, а амплитуда величиной сигнала на втором входе 3 регулятора. Сигнал отрицательной обратной связи на выходе инерционного звена 3, а следовательно,и

на входе сумматора 1, начинает плавно возрастать и компенсировать входной сигнал до порога отпускания, после чего напряжение на выходе трехпозиционного нуль-органа 2 и на

входе первого ключа 10 скачком исчезает, первый ключ 10 переходит в исходное состояние, на выходе блока 4 управления сигнал становится равным нулю. Сигнал на выходе инерционного звена 3 начинает плавно уменьшаться, а суммарный сигнал на входе трехпозиционного нуль-органа 2 возрастать до порога срабатывания, после чего происходит срабатывание его и цикл повторяется. При входном сигнале противоположной полярности, превышающем порог срабатьшания трехпозиционного нуль-органа 2, появляется напряжение на другом

выходе трехпозиционного нуль-органа 2 и на входе второго ключа II. Втогт рой ключ 11 переходит в разомкнутое состояние, отключая резистор 8 от общей шины. В этом случае со второго

входа регулятора 13 сигнал поступает на оба входа операционного усилителя 5 через резисторы 6 и 7 соответственно. Коэффициент усиления блока 4 управления прн этом равен I.

Полярность сигнала на выходе блока 4 управления и на выходе инерционндго звена 3 изменяется на противоположную. В остальном работа регулятора аналогична вьш1е описанной для

сигнала на входе регулятора первоначальной полярности.

Коэф циент передачи устройства ot обратно пропорционален скорости нарастания сигнала обратной связи

на выходе инерционного звена 3, т.е. скорости связи, которая пропорциональна величине сигнала на входе инерционного звена, а следовательно, величине сигнала на втором входе

I3 регулятора..

Коэффициент передачи регулятора можно определить по формуле